更开放、更真实——DYNA4虚拟车辆仿真之R8发布

2023年，中国电动汽车的发展步入白热化。“车”的概念已然不只是车，它被赋予了更多的期待，如“移动的家，幸福的家”、“未来出行探索者”、“突破科技，启迪未来”、“行无界，智千里”等……可见汽车的智能化和舒适化将是未来发展的主旋律，越来越多的功能将需要工程师去开发和验证。“工欲善其事，必先利其器”，如何才能安全高效地进行功能开发和测试验证呢？想必离不开虚拟车辆仿真。DYNA4作为Vector公司的一款虚拟仿真平台，拥有35年的经验积累，向客户提供已被充分验证的乘用车和商用车的虚拟车辆仿真环境。利用DYNA4进行虚拟仿真，完美解决功能开发和测试验证的难题。早期在电脑 PC上进行闭环仿真验证相对实车测试更快速，后期还可以结合真实ECU进行HIL仿真。其底层基于Simulink搭建，开放的模块化结构，能有效支持在车辆开发过程中的动力学模型仿真工作。而就在今年，它的R8版本已来，让我们一起去看看它的亮点。

新增支持OpenSCENARIO的场景引擎支持ASAM OpenSCENARIO 1.2
OpenSCENARIO是ASAM组织定义的动态场景描述文件。基于XML格式，用于描述涉及多个实体（如车辆、行人和其他交通参与者）的复杂、同步的交通策略，具体介绍详见ASAM官网：https://www.asam.net/standards/detail/openscenario/DYNA4使用全新的场景引擎直接执行OpenSCENARIO 1.2，无需转换为专有的场景格式。ASAM OpenSCENARIO 1.2中定义的示例，都将被支持并包含在软件中。控制周围交通和本体车辆，支持具体的逻辑场景。在场景执行期间，对Simulink的信号做出反应。Stanley Controller被用于横向控制，也可以与传统车辆控制一起使用。图1 定义的双车道变道场景示例
OpenSCENARIO文件的专用XML编辑器

显示检索设计为树形结构，源代码选项页用于显示XML源代码。

自动匹配参数、变量、目录条目、实体引用及其他元素。

通过“浏览…”功能引用文件和路径。

实时检测和验证问题。

将鼠标悬停在相应元素上时，会在工具提示中显示ASAM官方说明。

图2 OpenSCENARIO编辑器的选项页
基于python的场景引擎脚本的交互

基于python的场景引擎脚本可以与OpenSCENARIO并行使用。

参数和变量：

  每个脚本都在一个共享池中，以便在OpenSCENARIO和基于python的Scenario Engine脚本之间无缝使用。

  变量可以绑定到可追踪的Simulink信号，信号源和信号修改器。

支持“测试”和“场景”的分离。

适用于真实ECU的虚拟摄像头
使用VX1161.51进行图像注入

新的发送器类型支持将相机传感器的图像流传到VX1161.51硬件，并注入到相机ECUs中。

  在摄像头传感器模块参数中进行对VX1161的连接设置，例如：拜耳滤波模式等。

  DYNA4与VX1161.51通过10Gb/s的以太网进行连接。

  VX1161.51与ECU通过FPD-Link III或GMSL 1/2进行连接。

图3 使用DYNA4和VX1161.51设置图像注入黑盒屏幕记录单应性矩阵可用于补偿真实相机与虚拟相机屏幕的错位。和CANoe及vTESTstudio的集成
CANoe作为主控执行
简化DYNA4集成操作  仿真模型中不再需要“DYNA4与CANoe接口”模块。  支持在OpenSCENARIO或者OpenDRIVE场景下，编译用于CANoe的DYNA4运行包。  重置仿真模型时，CANoe中将保留信号源的最近值。  结果文件将在DYNA4运行包的各自Scenario子文件夹中生成。与vTESTstudio集成
可从CANoe中的DYNA4面板的菜单中直接导出vTESTstudio的参数文件。  文件包含DYNA4运行包中可用的每个数据集的标识符和路径。  允许在vTESTstudio中直接导入参数，并方便地访问它们。图4 CANoe中关于vTESTstudio参数从DYNA4面版导出异步模型初始化以避免实时冲突
模型初始化可以异步执行，避免在HIL测试台架或VIL应用中可能出现的实时冲突。仿真模型的子系统中提供控制信号，方便在不停止实时仿真的情况下实现对场景的复位。 结果分析与可视化
全新的DYNAanimation用户界面

菜单带有图标、工具提示、可扩展元素等，方便用户导览。

增强播放器的可用性，能提供在线、回放和录像模式。

图5 DYNAanimation新界面

新的几何对象

  新增车辆的几何形状，例如梅赛德斯、大众相关车型。

  支持添加具有风效应的体积云。

  OpenDRIVE路标的可视化，如“双实线”或“实虚线”等双线。

图6 DYNA4 R8中新车型和体积云
仿真结果分析

信号视图增强

  允许逐步分析数据点。

  缩放时，轴上的刻度位置更直观。

图7 显示仿真信号的信号视图工作流程和易用性改善
全新的技术help文档
改进设计，提高可读性。加入新技术增强搜索结果。默认在互联网浏览器中打开独立的用户手册。可在DYNA4 Studio中打开上下文帮助，涵盖了大多数视图、组件、模块等说明。图8 新的help文档显示易用性改进
改进用户的问题反馈。缺少所需参数时，扩展了防止仿真启动和错误追踪的功能。在Problem View中双击问题，将在对话框中显示其详细信息和可能的修复方法。动画项目配置器允许暂时隐藏显示动画项目中的对象。文件替换对话框中文件夹层次结构更为紧凑。改进在生成新的示例项目和导入现有的项目时的向导操作。

更新硬件和软件兼容性
 

支持CANoe 17。

支持Concurrent SimWorkbench 2022.2-0。

支持NI VeriStand 2023Q1和Q2。

总结

文至于此，该说再见了，但DYNA4的精彩并未道尽。如果您没有听说过DYNA4这款软件，欢迎关注北汇信息，后续将有更多关于它的介绍；如果您已听说过它的名字并感兴趣，欢迎联系北汇信息，期待与您分享更多应用和方案。北汇信息携手Vector公司，致力于中国汽车的蓬勃发展，让汽车更安全、舒适、智能！